Frage von grubenhirn, 85

Warum zerfallen Neutronen in Neutronensternen nicht, obwohl freie Neutronen doch nur eine äußerst kurze Halbwertszeit von ein paar Minuten haben?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von uteausmuenchen, Community-Experte für Physik & Universum, 40

Hallo grubenhirn,

anders herum gefragt: Warum sollten sie?

Die Halbwertszeit von wenigen Minuten gilt für freie Neutronen. Bereits Neutronen, die in ganz normalen Atomkernen eingebunden sind, sind stabil. Das hat etwas mit den Wechselwirkungen zwischen den Nukleonen und der starken Wechselwirkung zu tun. Sehr zu unserem Glück. Wäre es anders, es gäbe uns nicht.

In Neutronensternen liegt die Materie in einer From vor, die mit freien Neutronen nun wirklich nichts mehr zu tun hat, sondern ist "entartet".

Grüße

Kommentar von grubenhirn ,

Danke für die Antwort.

Damit hat sich das geklärt.

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 35

Ich vermute, dass es an der hohen Energiedichte liegt. Man sagt ja immer, Radioaktivität werde nicht durch äußere Bedingungen wie Druck, Temperatur etc. beeinflusst werde, aber das ist klar, wenn die Energien, die von außen herangetragen werden, um viele Zehnerpotenzen kleiner sind als diejenigen, die bei Kernumwandlungsprozessen im Spiel sind. In Neutronensternen oder gar bei Supernovaexplosionen ist das natürlich anders. Da entstehen sogar kurzlebige Radionuklide, deren Erzeugung Energie frisst.

Antwort
von Peter33333, 51

Hmmm interessant. Noch nie drüber nachgedacht. Ich rate mal. Vielleicht ist es so dicht das sich die Elektronen und Protonen nicht von einander entfernen können oder sich eben gleich wieder unter der Schwerkraft zu Neutronen kombinieren. Oder kann es sein das die relative Zeit 0 ist? Wegen der Schwerkraft?

Antwort
von tt7753, 47

Nur eine Theroie: Durch den großen Druck werden die Elektronen und Protonen sofort wieder zu Neutronen "zusammengepresst". Da das sowieso beim entstehen des Neutronenstern passiert ist. Und das Zerfallen der Neutronen dürfte um einiges länger dauern, wegen der großen Masse des Neutronen Sterns. Aber daraus folgt wieder eine Frage, verliert der Neutronenstern an Masse?, da immer Neutrinos ausgestrahlt werden.

Antwort
von Seefuchs, 14

Aufgrund der Inneren Struktur. Da hier auch eine Dichte die der von Atomkernen erreicht und überschritten wird. Somit gelten die normalen Regeln.

https://de.wikipedia.org/wiki/Neutronenstern#Aufbau

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